2019-2020年高中物理 恒定電流2.3歐姆定律教案 魯科版選修3-1.doc

2019-2020年高中物理 恒定電流2.3歐姆定律教案 魯科版選修3-1課 題2.3歐姆定律 課 型新授課（ 1課時）教 學(xué) 目 標(biāo) （一）知識與技能1、知道什么是電阻及電阻的單位。2、.理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問題。3、知道導(dǎo)體的伏安特性，知道什么是線性元件和非線性元件。（二）過程與方法1、通過演示實(shí)驗(yàn)探究電流大小的決定因素，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力。2、運(yùn)用數(shù)學(xué)圖象法處理物理問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)進(jìn)行邏輯推理的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過介紹歐姆的研究過程和“歐姆定律”的建立，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生在逆境中戰(zhàn)勝困難的堅(jiān)強(qiáng)性格。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)歐姆定律的內(nèi)容、表達(dá)式、適用條件及利用歐姆定律分析、解決實(shí)際問題。難點(diǎn)伏安特性曲線的物理意義。教 學(xué) 方 法 探究、講授、討論、練習(xí)教 學(xué) 手 段 電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵、導(dǎo)體A、B（參考教材圖2.3-1）、晶體二極管、投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 教學(xué)活動（一）引入新課同學(xué)們在初中已經(jīng)學(xué)過了歐姆定律的一些基礎(chǔ)知識，今天我們要在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)歐姆定律的有關(guān)知識。（二）進(jìn)行新課1、歐姆定律教師：既然在導(dǎo)體的兩端加上電壓，導(dǎo)體中才有電流，那么，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓有什么關(guān)系呢？下面我們通過實(shí)驗(yàn)來探究這個問題。演示實(shí)驗(yàn)：投影教材圖2.3-1（如圖所示）教師：請一位同學(xué)簡述如何利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路來研究導(dǎo)體A中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系?學(xué)生：合上電鍵S，改變滑動變阻器上滑片P的位置，使導(dǎo)體兩端的電壓分別為0、2.0 V、4.0 V、6.0 V、8.0 V，記下不同電壓下電流表的讀數(shù)，然后通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。教師：選出學(xué)生代表，到講臺上讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。將得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫在表格中。換用另一導(dǎo)體B，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。投影實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下U/V00.501.001.502.002.50I/A導(dǎo)體AI/A導(dǎo)體B教師：同學(xué)們?nèi)绾畏治鲈谶@次實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)？學(xué)生：用圖象法。在直角坐標(biāo)系中，用縱軸表示電壓U，用橫軸表示電流I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出相應(yīng)的點(diǎn)。根據(jù)這些點(diǎn)是否在一條直線上，來研究導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓的關(guān)系。教師：請一位同學(xué)上黑板作U-I圖線。其他學(xué)生在練習(xí)本上作。學(xué)生：作圖，如圖所示。教師：這種描點(diǎn)作圖的方法，是處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一種基本方法，同學(xué)們一定要掌握。分析圖象，我們可以得到哪些信息？學(xué)生：對于同一導(dǎo)體，U-I圖象是過原點(diǎn)的直線，電壓和電流的比值等于一個常數(shù)。這個比值可以寫成：R=對于不同的導(dǎo)體，這個比值不同，說明這個比值只與導(dǎo)體自身的性質(zhì)有關(guān)。這個比值反映了導(dǎo)體的屬性。師生互動，得出電阻的概念：電壓和電流的比值R=，反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用，叫做導(dǎo)體的電阻。教師：將上式變形得I=上式表明：I是U和R的函數(shù)，即導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，這就是我們初中學(xué)過的歐姆定律。教師：介紹德國物理學(xué)家歐姆和歐姆定律的建立，從而對學(xué)生進(jìn)行思想品德教育。討論：根據(jù)歐姆定律I=得R=，有人說導(dǎo)體的電阻R跟加在導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體中的電流I成反比，這種說法對嗎？為什么？學(xué)生：這種說法不對，因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種特性，所以導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流沒有關(guān)系。教師：電阻的單位有哪些？學(xué)生：在國際單位制中，電阻的單位是歐姆，簡稱歐，符號是 。常用的電阻單位還有千歐（k）和兆歐（M）：1 k=103 1 M=106 教師：1 的物理意義是什么？學(xué)生：如果在某段導(dǎo)體的兩端加上1 V的電壓，通過導(dǎo)體的電流是1 A，這段導(dǎo)體的電阻就是1 。所以1 =1 V/A教師：要注意歐姆定律的適用條件：純電阻電路，如金屬導(dǎo)體和電解液。對于含有電動機(jī)等的非純電阻電路不適用。投影例題例：某電阻兩端電壓為16 V，在30 s內(nèi)通過電阻橫截面的電量為48 C，此電阻為多大？30 s內(nèi)有多少個電子通過它的橫截面？解析：由題意知U=16 V，t=30 s，q=48 C，電阻中的電流I=1.6 A據(jù)歐姆定律I=得，R=10 n=3.01020個故此電阻為10，30 s內(nèi)有3.01020個電子通過它的橫截面。說明使用歐姆定律計(jì)算時，要注意I、U、R的同一性（對同一個導(dǎo)體）。2、導(dǎo)體的伏安特性教師：用縱軸表示電流I，用橫軸表示電壓U，畫出的IU圖線叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。如圖所示，是金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線。學(xué)生討論：在IU曲線中，圖線的斜率表示的物理意義是什么？總結(jié)：在IU圖中，圖線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)。即k=。圖線的斜率越大，電阻越小。教師：伏安特性曲線是過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這樣的元件叫線性元件。師生活動：用晶體二極管、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵連成如左下圖所示的電路，改變電壓和電流，畫出晶體二極管的伏安特性曲線，右下圖所示，可以看出圖線不是直線。教師：伏安特性曲線不是直線，這樣的元件叫非線性元件。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。（四）實(shí)例探究歐姆定律的應(yīng)用【例1】兩電阻R1、R2的伏安特性曲線如右圖所示，由圖可知：（1）這兩電阻的大小之比R1R2為_A.13B.31C.1D.1（2）當(dāng)這兩個電阻上分別加上相同電壓時，通過的電流之比為_A.13B.31C.1D.1解析：（1）由歐姆定律I=可知，在IU圖線中，圖線的斜率k=，即電阻的大小等于伏安特性曲線斜率的倒數(shù)。R1R2=tan30tan60=13所以A選項(xiàng)正確。（2）由歐姆定律I=可知，給R1、R2分別加上相同的電壓時，通過的電流與電阻成反比I1I2=R2R1=31，故B選項(xiàng)正確【例2】若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?/5時，導(dǎo)體中的電流減小了0.4 A.如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則導(dǎo)體中的電流多大?解析：對歐姆定律理解的角度不同，求解的方法也不相同.本題可以有三種解法：解答一：依題意和歐姆定律得：，所以I01.0 A又因?yàn)?，所?A解答二：由 得 A又，所以 A解答三：畫出導(dǎo)體的IU圖像，如圖所示，設(shè)原來導(dǎo)體兩端的電壓為U0時，導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度為I0.當(dāng)時，I=I00.4 A當(dāng)UU0時，電流為I2.由圖知 所以I01.0 I2202.0 A 說明：（1）用IU圖像結(jié)合比例式解題，顯得更直觀、簡捷。物理意義更鮮明。（2）導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體自身的一種屬性，與U、I無關(guān)，因而，用此式討論問題更簡單明了。 學(xué) 生 活 動作 業(yè)書面完成P48“問題與練習(xí)”第2、34、題；思考并回答第1、5題。板 書 設(shè) 計(jì)教 學(xué) 后 記